epoll 简单介绍及例子
第一部分：Epoll简介
问题 : Select,Poll和Epoll的区别
答案 :
Epoll和Select的区别
1. 遍历方式的区别。select判断是否有事件发生是遍历的，而epoll是事件响应的，一旦句柄上有事件来了，就马上选出来。
2. 数目的区别。select一般由一个内核参数（1024）限制了监听的句柄数，但是epoll通常受限于打开文件的数目，通常会打得多。
3. epoll自身，还有两种触发方式。水平触发和边缘触发。边沿触发的效率更高（高了不少，但是编程的时候要小心处理每个时间，防止漏掉处理某些事件）。
Select
select()系统调用提供一个机制来实现同步多元I/O：
#include <sys/time.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int select (int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); FD_CLR(int fd, fd_set *set); FD_ISSET(int fd, fd_set *set); FD_SET(int fd, fd_set *set); FD_ZERO(fd_set *set); |
调用select()将阻塞，直到指定的文件描述符准备好执行I/O，或者可选参数timeout指定的时间已经过去。
select()成功返回时，每组set都被修改以使它只包含准备好I/O的文件描述符。例如，假设有两个文件描述符，值分别是7和9，被放在readfds中。当select()返回时，如果7仍然在set中，则这个文件描述符已经准备好被读取而不会阻塞。如果9已经不在set中，则读取它将可能会阻塞（我说可能是因为数据可能正好在select返回后就可用，这种情况下，下一次调用select()将返回文件描述符准备好读取）。
第一个参数n，等于所有set中最大的那个文件描述符的值加1。
当select()返回时，timeout参数的状态在不同的系统中是未定义的，因此每次调用select()之前必须重新初始化timeout和文件描述符set。实际上，当前版本的Linux会自动修改timeout参数，设置它的值为剩余时间。因此，如果timeout被设置为5秒，然后在文件描述符准备好之前经过了3秒，则这一次调用select()返回时tv_sec将变为2。
因为文件描述符set是静态创建的，它们对文件描述符的最大数目强加了一个限制，能够放进set中的最大文件描述符的值由FD_SETSIZE指定。在Linux中，这个值是1024。本章后面我们还将看到这个限制的衍生物。
返回值和错误代码
select() 成功时返回准备好I/O的文件描述符数目，包括所有三个set。如果提供了timeout，返回值可能是0；错误时返回-1，并且设置errno为下面几个值之一：
EBADF： 给某个set提供了无效文件描述符。
EINTR:：等待时捕获到信号，可以重新发起调用。
EINVAL:：参数n为负数，或者指定的timeout非法。
ENOMEM:：不够可用内存来完成请求。
Poll
和select()不一样，poll()没有使用低效的三个基于位的文件描述符set，而是采用了一个单独的结构体pollfd数组，由fds指针指向这个组。pollfd结构体定义如下：
#include <sys/poll.h> int poll (struct pollfd *fds, unsigned int nfds, int timeout); struct pollfd { int fd; /* file descriptor */ short events; /* requested events to watch */ short revents; /* returned events witnessed */ }; |
每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示poll()监视多个文件描述符。每个结构体的events域是监视该文件描述符的事件掩码，由用户来设置这个域。revents域是文件描述符的操作结果事件掩码。内核在调用返回时设置这个域。events域中请求的任何事件都可能在revents域中返回。合法的事件如下：
POLLIN：有数据可读。POLLRDNORM：有普通数据可读。
POLLRDBAND：有优先数据可读。
POLLPRI：有紧迫数据可读。
POLLOUT：写数据不会导致阻塞。
POLLWRNORM：写普通数据不会导致阻塞。
POLLWRBAND：写优先数据不会导致阻塞。
POLLMSG：SIGPOLL消息可用。
此外，revents域中还可能返回下列事件：
POLLER：指定的文件描述符发生错误。
POLLHUP：指定的文件描述符挂起事件。
POLLNVAL：指定的文件描述符非法。
这些事件在events域中无意义，因为它们在合适的时候总是会从revents中返回。使用poll()和select()不一样，你不需要显式地请求异常情况报告。
POLLIN | POLLPRI等价于select()的读事件，POLLOUT | POLLWRBAND等价于select()的写事件。POLLIN等价于POLLRDNORM | POLLRDBAND，而POLLOUT则等价于POLLWRNORM。
例如，要同时监视一个文件描述符是否可读和可写，我们可以设置events为POLLIN | POLLOUT。在poll返回时，我们可以检查revents中的标志，对应于文件描述符请求的events结构体。如果POLLIN事件被设置，则文件描述符可以被读取而不阻塞。如果POLLOUT被设置，则文件描述符可以写入而不导致阻塞。这些标志并不是互斥的：它们可能被同时设置，表示这个文件描述符的读取和写入操作都会正常返回而不阻塞。
timeout参数指定等待的毫秒数，无论I/O是否准备好，poll都会返回。timeout指定为负数值表示无限超时；timeout为0指示poll调用立即返回并列出准备好I/O的文件描述符，但并不等待其它的事件。这种情况下，poll()就像它的名字那样，一旦选举出来，立即返回。
返回值和错误代码
成功时，poll()返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数；如果在超时前没有任何事件发生，poll()返回0；失败时，poll()返回-1，并设置errno为下列值之一：
EBADF：一个或多个结构体中指定的文件描述符无效。
EFAULT：fds指针指向的地址超出进程的地址空间。
EINTR：请求的事件之前产生一个信号，调用可以重新发起。
EINVAL：nfds参数超出PLIMIT_NOFILE值。
ENOMEM：可用内存不足，无法完成请求。
Epoll
Epoll的优点：
1.支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD)
select 最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。对于那些需要支持的上万连接数目的IM服务器来说显然太少了。这时候你一是可以选择修改这个宏然后重新编译内核，不过资料也同时指出这样会带来网络效率的下降，二是可以选择多进程的解决方案(传统的 Apache方案)，不过虽然linux上面创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步的高效，所以也不是一种完美的方案。不过 epoll则没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。
2.IO效率不随FD数目增加而线性下降
传统的select/poll另一个致命弱点就是当你拥有一个很大的socket集合，不过由于网络延时，任一时间只有部分的socket是"活跃"的，但是select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。但是epoll不存在这个问题，它只会对"活跃"的socket进行操作---这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数，其他idle状态socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率，相反，如果过多使用epoll_ctl,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了。
3.使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。
这点实际上涉及到epoll的具体实现了。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。而如果你想我一样从2.5内核就关注epoll的话，一定不会忘记手工 mmap这一步的。
Epoll简介：
在linux的网络编程中，很长的时间都在使用select来做事件触发。在linux新的内核中，有了一种替换它的机制，就是epoll。相比于select，epoll最大的好处在于它不会随着监听fd数目的增长而降低效率。因为在内核中的select实现中，它是采用轮询来处理的，轮询的fd数目越多，自然耗时越多。
epoll的接口非常简单，一共就三个函数：
1. int epoll_create(int size);
创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select()中的第一个参数，给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值，在linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。
2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
epoll的事件注册函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件，而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create()[上面一个函数]的返回值，第二个参数表示动作，用三个宏来表示：
EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；
第三个参数是需要监听的fd，第四个参数是告诉内核需要监听什么事，struct epoll_event结构如下：
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
events可以是以下几个宏的集合：
EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；
EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；
EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；
EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；
EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里
3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
等待事件的产生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。
令人高兴的是，2.6内核的epoll比其2.5开发版本的/dev/epoll简洁了许多，所以，大部分情况下，强大的东西往往是简单的。唯一有点麻烦是epoll有2种工作方式：
LT和ET(水平触发和边缘触发)
LT（level triggered）是缺省的工作方式，并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的，所以，这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表。
ET （edge-triggered）是高速工作方式，只支持no-block socket。在这种模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了（比如，你在发送，接收或者接收请求，或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误）。但是请注意，如果一直不对这个fd作IO操作（从而导致它再次变成未就绪），内核不会发送更多的通知（only once），不过在TCP协议中，ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认。
第二部分：Epoll的三个例子
epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的，下面简要说明所用到的数据结构和函数：
所用到的数据结构
typedef union epoll_data { void *ptr; int fd; __uint32_t u32; __uint64_t u64; } epoll_data_t; struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */ }; |
结构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件，其中epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据，例如一个client连接到服务器，服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符，可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。epoll_event 结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件可能的取值为：EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读；
EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；
EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；
EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；
EPOLLET：表示对应的文件描述符有事件发生；
所用到的函数：
1、epoll_create函数
函数声明：int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围（我觉得这个参数和select函数的第一个参数应该是类似的但是该怎么设置才好，我也不太清楚）。
2、epoll_ctl函数
函数声明：int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
参数：epfd：由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
op：要进行的操作例如注册事件，可能的取值：
EPOLL_CTL_ADD 注册；
EPOLL_CTL_MOD 修改；
EPOLL_CTL_DEL 删除
fd：关联的文件描述符；
event：指向epoll_event的指针；
如果调用成功返回0,不成功返回-1
3、epoll_wait函数
函数声明:int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生；参数：epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；epoll_event:用于回传代处理事件的数组；maxevents:每次能处理的事件数；timeout:等待I/O事件发生的超时值；返回发生事件数。
例子1
#include <iostream> #include <sys/socket.h> #include <sys/epoll.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #define MAXLINE 10 #define OPEN_MAX 100 #define LISTENQ 20 #define SERV_PORT 5555 #define INFTIM 1000 void setnonblocking(int sock) { int opts; opts = fcntl(sock, F_GETFL); if(opts < 0) { perror("fcntl(sock,GETFL)"); exit(1); } opts = opts | O_NONBLOCK; if(fcntl(sock, F_SETFL, opts) < 0) { perror("fcntl(sock,SETFL,opts)"); exit(1); } } int main() { int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd, epfd, nfds; ssize_t n; char line[MAXLINE]; socklen_t clilen; //声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件 struct epoll_event ev, events[20]; //生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符 epfd = epoll_create(256); struct sockaddr_in clientaddr; struct sockaddr_in serveraddr; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //把socket设置为非阻塞方式 setnonblocking(listenfd); //设置与要处理的事件相关的文件描述符 ev.data.fd = listenfd; //设置要处理的事件类型 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //注册epoll事件 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev); bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr)); serveraddr.sin_family = AF_INET; char *local_addr = "200.200.200.204"; inet_aton(local_addr, &(serveraddr.sin_addr)); //htons(SERV_PORT); serveraddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd, (sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)); listen(listenfd, LISTENQ); maxi = 0; for ( ; ; ) { //等待epoll事件的发生 nfds = epoll_wait(epfd, events, 20, 500); //处理所发生的所有事件 for(i = 0; i < nfds; ++i) { if(events[i].data.fd == listenfd) { connfd = accept(listenfd, (sockaddr *)&clientaddr, &clilen); if(connfd < 0) { perror("connfd<0"); exit(1); } setnonblocking(connfd); char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr); std::cout << "connect from " < _u115 ? tr << std::endl; //设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = connfd; //设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //注册ev epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &ev); } else if(events[i].events & EPOLLIN) { if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0) continue; if ( (n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0) { if (errno == ECONNRESET) { close(sockfd); events[i].data.fd = -1; } else std::cout << "readline error" << std::endl; } else if (n == 0) { close(sockfd); events[i].data.fd = -1; } //设置用于写操作的文件描述符 ev.data.fd = sockfd; //设置用于注测的写操作事件 ev.events = EPOLLOUT | EPOLLET; //修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, sockfd, &ev); } else if(events[i].events & EPOLLOUT) { sockfd = events[i].data.fd; write(sockfd, line, n); //设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = sockfd; //设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //修改sockfd上要处理的事件为EPOLIN epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, sockfd, &ev); } } } } |
例子2
/* *\ 服务器端的源代码 */ #include <netinet/in.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <fcntl.h> #include <iostream> #include <signal.h> #include <sys/epoll.h> #define MAXFDS 256 #define EVENTS 100 #define PORT 8888 int epfd; bool setNonBlock(int fd) { int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0); flags |= O_NONBLOCK; if(-1 == fcntl(fd, F_SETFL, flags)) return false; return true; } int main(int argc, char *argv[], char *evp[]) { int fd, nfds, confd; int on = 1; char *buffer[512]; struct sockaddr_in saddr, caddr; struct epoll_event ev, events[EVENTS]; if(-1 == socket(AF_INET, SOCKSTREAM), 0) { std::cout << "创建套接字出错啦" << std::endl; return -1; } struct sigaction sig; sigemptyset(&sig.sa_mask); sig_handler = SIG_IGN; sigaction(SIGPIPE, &N > sig, NULL); epfd = epoll_create(MAXFDS); setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)); memset(&saddr, 0, sizeof(saddr)); saddr.sin_family = AF_INET; saddr.sin_port = htons((short)(PORT)); saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; if(-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr))) { std::cout << "套接字不能绑定到服务器上" << std::endl; return -1; } if(-1 == listen(fd, 32)) { std::cout << "监听套接字的时候出错了" << std::endl; return -1; } ev.data.fd = fd; ev.events = EPOLLIN; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); while(true) { nfds = epoll_wait(epfd, &events, MAXFDS, 0); for(int i = 0; i < nfds; ++ i) { if(fd == events[i].data.fd) { memset(&caddr, sizeof(caddr)); cfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&caddr, &sizeof(caddr)); if(-1 == cfd) { std::cout << "服务器接收套接字的时候出问题了" << std::endl; break; } setNonBlock(cfd); ev.data.fd = cfd; ev.events = EPOLLIN; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &ev); } else if(events[i].data.fd & EPOLLIN) { bzero(&buffer, sizeof(buffer)); std::cout << "服务器端要读取客户端发过来的消息" << std::endl; ret = recv(events[i].data.fd, buffer, sizeof(buffer), 0); if(ret < 0) { std::cout << "服务器收到的消息出错了" << endl; return -1; } std::cout << "接收到的消息为：" << (char *) buffer << std::endl; ev.data.fd = events[i].data.fd; ev.events = EPOLLOUT; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, events[i].data.fd, &ev); } else if(events[i].data.fd & EPOLLOUT) { bzero(&buffer, sizeof(buffer)); bcopy("The Author@: magicminglee@Hotmail.com", buffer, sizeof("The Author@: magicminglee@Hotmail.com")); ret = send(events[i].data.fd, buffer, strlen(buffer)); if(ret < 0) { std::cout << "服务器发送消息给客户端的时候出错啦" << std::endl; return -1; } ev.data.fd = events[i].data.fd; epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ev.data.fd, &ev); } } } if(fd > 0) { shutdown(fd, SHUT_RDWR); close(fd); } } |
/* *\ 客户端源代码 */ #include <iostream> #include <netinet/in.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define PORT 8888 int main(int argc, char *argv[], char *evp[]) { int fd; int on = 1; char *buffer[512]; struct sockaddr_in seraddr; memset(&seraddr, 0, sizeof(seraddr)); if((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { std::cout << "客户端创建套接字出错了" << std::endl; return -1; } //如果用于多次测试，那么打开下面debug选项 #ifdef _Debug_ming setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)); #endif seraddr.sin_port = htons((short)(PORT)); seraddr.sin_family = AF_INET; seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//设置自己的ip吧 //你也可以采用无阻塞连接，不过需要对连接的错误结果进行分析处理 if(TEMP_FAILURE_RETRY(connect(fd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)) < 0)) { std::cout << "连接错误了" << std::endl; return -1; } //下面就进行收发信息 bcopy("The Author@: magicminglee@Hotmail.com"); send(fd, buffer, strlen(buffer), 0); bzero(&buffer, sizeof(buffer)); recv(fd, buffer, sizeof(buffer), 0); exit(0); } |
例子3
一个使用epoll的服务器
#include <iostream> #include <sys/socket.h> #include <sys/epoll.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <pthread.h> #define MAXLINE 1024 #define OPEN_MAX 100 #define LISTENQ 20 #define SERV_PORT 5555 #define INFTIM 1000 //线程池任务队列结构体 struct task { int fd; //需要读写的文件描述符 struct task *next; //下一个任务 }; //用于保存向客户端发送一次消息所需的相关数据 struct user_data { int fd; unsigned int n_size; char line[MAXLINE]; }; //线程的任务函数 void *readtask(void *args); void *writetask(void *args); //声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件 struct epoll_event ev, events[20]; int epfd; pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond1; struct task *readhead = NULL, *readtail = NULL, *writehead = NULL; void setnonblocking(int sock) { int opts; opts = fcntl(sock, F_GETFL); if(opts < 0) { perror("fcntl(sock,GETFL)"); exit(1); } opts = opts | O_NONBLOCK; if(fcntl(sock, F_SETFL, opts) < 0) { perror("fcntl(sock,SETFL,opts)"); exit(1); } } int main() { int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd, nfds; pthread_t tid1, tid2; struct task *new_task = NULL; struct user_data *rdata = NULL; socklen_t clilen; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); pthread_cond_init(&cond1, NULL); //初始化用于读线程池的线程，开启两个线程来完成任务，两个线程会互斥地访问任务链表 pthread_create(&tid1, NULL, readtask, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, readtask, NULL); //生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符 epfd = epoll_create(256); struct sockaddr_in clientaddr; struct sockaddr_in serveraddr; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //把socket设置为非阻塞方式 setnonblocking(listenfd); //设置与要处理的事件相关的文件描述符 ev.data.fd = listenfd; //设置要处理的事件类型，当描述符可读时出发，出发方式为ET模式 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //注册epoll事件 epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev); bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr)); serveraddr.sin_family = AF_INET; const char *local_addr = "127.0.0.1"; inet_aton(local_addr, &(serveraddr.sin_addr)); //htons(SERV_PORT); serveraddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd, (sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)); //开始监听 listen(listenfd, LISTENQ); maxi = 0; for ( ; ; ) { //等待epoll事件的发生 nfds = epoll_wait(epfd, events, 20, 500); //处理所发生的所有事件 for(i = 0; i < nfds; ++i) { if(events[i].data.fd == listenfd) { connfd = accept(listenfd, (sockaddr *)&clientaddr, &clilen); if(connfd < 0) { perror("connfd<0"); exit(1); } setnonblocking(connfd); const char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr); std::cout << "connec_ from >> " << str << std::endl; //设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = connfd; //设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //注册ev epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &ev); } else if(events[i].events & EPOLLIN) { printf("reading!\n"); if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0) continue; new_task = new task(); new_task->fd = sockfd; new_task->next = NULL; //添加新的读任务 pthread_mutex_lock(&mutex); if(readhead == NULL) { readhead = new_task; readtail = new_task; } else { readtail->next = new_task; readtail = new_task; } //唤醒所有等待cond1条件的线程 pthread_cond_broadcast(&cond1); pthread_mutex_unlock(&mutex); } else if(events[i].events & EPOLLOUT) { rdata = (struct user_data *)events[i].data.ptr; sockfd = rdata->fd; write(sockfd, rdata->line, rdata->n_size); delete rdata; //设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd = sockfd; //设置用于注测的读操作事件 ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; //修改sockfd上要处理的事件为EPOLIN epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, sockfd, &ev); } } } } void *readtask(void *args) { int fd = -1; unsigned int n; //用于把读出来的数据传递出去 struct user_data *data = NULL; while(1) { //互斥访问任务队列 pthread_mutex_lock(&mutex); //等待到任务队列不为空 while(readhead == NULL) pthread_cond_wait(&cond1, &mutex); //线程阻塞，释放互斥锁，当等待的条件等到满足时，它会再次获得互斥锁 fd = readhead->fd; //从任务队列取出一个读任务 struct task *tmp = readhead; readhead = readhead->next; delete tmp; pthread_mutex_unlock(&mutex); data = new user_data(); data->fd = fd; if ( (n = read(fd, data->line, MAXLINE)) < 0) { if (errno == ECONNRESET) close(fd); else std::cout << "readline error" << std::endl; if(data != NULL) delete data; } else if (n == 0) { //客户端关闭了，其对应的连接套接字可能也被标记为EPOLLIN，然后服务器去读这个套接字 //结果发现读出来的内容为0，就知道客户端关闭了。 close(fd); printf("Client close connect!\n"); if(data != NULL) delete data; } else { std::cout << "read from client: " << data->line << std::endl; data->n_size = n; //设置需要传递出去的数据 ev.data.ptr = data; //设置用于注测的写操作事件 ev.events = EPOLLOUT | EPOLLET; //修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev); } } } |
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给出一个简单的客户端吧，从《Linux编程技术详解》书中拷贝而来。
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/un.h> #include <netdb.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char *argv[]) { int connect_fd; int ret; char snd_buf[1024]; int i; int port; int len; static struct sockaddr_in srv_addr; if(argc != 3) { printf("Usage: %s server_ip_address port\n", argv[0]); return 1; } port = atoi(argv[2]); connect_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(connect_fd < 0) { perror("cannot create communication socket"); return 1; } memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr)); srv_addr.sin_family = AF_INET; srv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); srv_addr.sin_port = htons(port); ret = connect(connect_fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr)); if(ret == -1) { perror("cannot connect to the server"); close(connect_fd); return 1; } memset(snd_buf, 0, 1024); while(1) { write(STDOUT_FILENO, "input message:", 14); bzero(snd_buf, 1024); len = read(STDIN_FILENO, snd_buf, 1024); if(snd_buf[0] == '@') break; if(len > 0) write(connect_fd, snd_buf, len); len = read(connect_fd, snd_buf, len); if(len > 0) printf("Message from server: %s\n", snd_buf); } close(connect_fd); return 0; } |
